EP1821032B1 - Projecteur, notamment à LED, pour véhicule automobile - Google Patents

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EP1821032B1
EP1821032B1 EP07290072A EP07290072A EP1821032B1 EP 1821032 B1 EP1821032 B1 EP 1821032B1 EP 07290072 A EP07290072 A EP 07290072A EP 07290072 A EP07290072 A EP 07290072A EP 1821032 B1 EP1821032 B1 EP 1821032B1
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EP
European Patent Office
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motor vehicle
vehicle headlight
headlight according
detection
light
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EP07290072A
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EP1821032A1 (fr
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Pierre Albou
Jean-François Le Bars
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Valeo Vision SAS
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Valeo Vision SAS
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Publication date
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    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q11/00—Arrangement of monitoring devices for devices provided for in groups B60Q1/00 - B60Q9/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/10—Protection of lighting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/63—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S41/64—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by changing their light transmissivity, e.g. by liquid crystal or electrochromic devices
    • F21S41/645—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by changing their light transmissivity, e.g. by liquid crystal or electrochromic devices by electro-optic means, e.g. liquid crystal or electrochromic devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/68—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens
    • F21S41/683—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens by moving screens

Definitions

  • the present invention more particularly relates to a new-generation projector where the light source is constituted by a set of light-emitting diodes (LEDs) and the practical implementation of this technology in a motor vehicle.
  • LEDs light-emitting diodes
  • DBL Dynamic Bending Light
  • LVL Levelling of Vehicle Light
  • Documents are known FR2760069 , FR2770185 , or EP1527949 in the name of the applicant, projectors of this type whose reflector, or, more generally, the light emitting module pivots under the effect of dynamic actuating means according to different parameters.
  • LED light-emitting diode
  • the document EP1598593 for example, describes such an elliptical LED projector for vehicles.
  • the light source is placed in a first focus of the elliptical reflector, while a reflective plate, said "folding blade", intended to ensure a distribution of light energy in the beam according to standards, is arranged at the second focus.
  • the emerging beam of the mirror is collimated by an aspheric lens whose focal point corresponds to this second focus.
  • a known solution to this problem is to defocus the light emitting modules, but it prohibits to achieve a maximum of luminous efficiency.
  • the present invention aims more particularly to solve this problem for an LED projector of the type comprising at least one light emitting diode placed at a first focus of a first optical system for forming a light beam projected along a first optical path.
  • the object of the present invention is a motor vehicle headlight comprising at least one light source comprising means for detecting the focusing of solar rays in the vicinity of a point of an element of the optical module and, associated with said detection means, means for protection against heating of said element of the optical module by said solar rays.
  • the light source is placed at a first focus of a first optical system for forming a light beam projected according to a first optical path.
  • said detection means are able to detect the focusing of solar rays in the vicinity of said first focus.
  • Said protection means make it possible to protect said light source against heating by said solar rays.
  • said detection means are able to detect the focusing in the vicinity of said first focal point of solar rays following, at least partially, a second inverse optical path of said first optical path.
  • these detection means comprise at least one photodiode. They preferably comprise a photodiode placed in the vicinity of the image of the first focus in a semi-transparent plate arranged in the second optical path.
  • they preferably comprise a photodiode placed in the vicinity of the image of the first focus in a dichroic reflector arranged in the second optical path.
  • the detection means comprise the light-emitting diode itself.
  • the means for detecting the focusing of the solar rays comprise at least one temperature sensor.
  • this temperature sensor is a thermistor fixed on the radiator of the light emitting diode.
  • the temperature sensor is advantageously constituted by the light-emitting diode itself.
  • the light emitting diode is powered by a current having a low amplitude AC component for the purpose of measuring its dynamic resistance.
  • the detection means also advantageously comprise a sensor arranged in the vicinity of the focal point of a second optical system aligned with the first optical system and having the same aperture.
  • those comprising a sun sensor, preferably multispectral, are also advantageous.
  • the automotive LED projector according to the invention is also remarkable in that the protection means comprise at least one electromechanical actuator controlled according to the signals provided by the detection means.
  • these protection means comprise in the vicinity of the first focus a movable cover actuated by the electromechanical actuator.
  • the first optical system is preferably an elliptical system comprising a folding blade displaced by the actuator.
  • the first optical system is advantageously a light emitting module on which the actuator acts.
  • the electromechanical actuator is remarkably a range corrector receiving a position setpoint developed by a range correction calculator based on information comprising the signals provided by the detection means.
  • This information preferably includes the "put" or “cut off” state of the vehicle contact.
  • the motor vehicle headlight according to the invention advantageously comprises a flap arranged in front of the entrance pupil of the first optical system and actuated by the electromechanical actuator controlled according to the signals provided by the detection means.
  • the projector is retractable inside the vehicle under the action of this actuator.
  • the protection means comprise at least one electrochromic material shutter arranged in the second optical path and controlled according to the signals provided by the detection means.
  • the light source or sources may preferably be a light emitting diode.
  • the Figure 1 is a general block diagram of an LED floodlight, according to a preferred embodiment of the invention, comprising a light emission module actuated by an information-based range corrector comprising the detection of beam focusing. from the measurement of the dynamic resistance of a light-emitting diode.
  • FIGS. 2a and 2b are schematic views showing an LED floodlight, according to another preferred embodiment of the invention, comprising a "folding" blade respectively in the normal operating position, and in the protective position of the diode in the event of detection of the focusing of solar rays.
  • the architecture of an LED floodlight shown schematically on the Figure 1 presents a first functional block 1, essentially corresponding to the structure of an LED projector of the LVL category, and a second functional block 2 for detecting the focusing of the solar rays and triggering the protection means.
  • the light-emitting diode 3 (or a set of light-emitting diodes) is mounted on a support at a focal point F of an elliptical mirror 4.
  • This assembly (as well as the spherical collimation lens of the beam and various caches not represented) constitutes a light emitting module.
  • This module 3,4 is articulated on the chassis of the vehicle around a horizontal axis, so that its optical axis is adjustable in site under the action of an electromechanical actuator 5 controlled by a range calculator 6.
  • the position setpoint P is produced by the calculator 6 in function of the signals A emitted by the vehicle attitude sensors, and passing through the on-board bus.
  • the LED 3 (or set of LEDs) is powered by a DC power supply 7.
  • a small AC component dl- is injected into the supply current by the detection block 2, and the AC component dV ⁇ of the same frequency is measured periodically in the supply voltage.
  • this method makes it possible to measure the dynamic resistance dV / dl of a diode 3 with a very good signal-to-noise ratio, even for very low levels.
  • a first comparative test 9 of the current temperature T at a value Tmax not to be exceeded is periodically carried out by the detection block 2. If the current temperature T is less than Tmax, that is to say if the first test 9 is negative N1, the diode is safe, and no action other than this same test is performed by the detection block 2.
  • a control routine 10 of the detection block 2 transmits a low abutment command B to range correction calculator 6.
  • Another control routine 13 of the detection block 2 transmits a high abutment command H to the range correction calculator 6.
  • the low or high abutment of the range corrector 5 is normally sufficient to output N2, S from the critical overheating situation of the diode 3, since it is sufficient to move the optical axis away from the light emitting module 3, 4, at worst, a half apparent diameter of the sun.
  • the current temperature T of the diode 3 is again lower than the limit temperature Tmax, the detection module 2 checks the state of the contact C of the vehicle.
  • the detection module 2 transmits 16 to the range correction calculator 6 a command to resume normal operation R, and in parallel with the verification loop 9, 11 of the state of diode 3 is repeated V.
  • This first preferred embodiment of the invention described above therefore has the advantage of implementing effective means for detecting the focusing of the sun's rays and protecting the LEDs by using all the mechanical elements 5, optics 4 and electro-optical 3 of an existing range-correction LED projector, and the added benefit of providing a self-heating control of these LEDs in normal operation.
  • FIGS. 2a and 2b schematically show another preferred embodiment of the invention in which a projector comprises an elliptical mirror 4, at least one light emitting diode 3 placed in a first focus F, a collimation optics 17, and a folding blade 18 placed at the second focus F '. mirror 4
  • the folding blade 18 is mounted on the plunger 19 of an electromagnet 20.
  • the electromagnet 20 When the electromagnet 20 is not excited ( Figure 2a ), the folding blade 18 is kept in contact with an abutment 21 by a return spring 22. In this way, when the headlamp is on, a light beam emitted by the diode 3 is reflected on the mirror 4 and the folding blade 18 following a first optical path R1.
  • the excitation of the electromagnet on command of the means for detecting the heating of the diode, displaces the point of incidence I of the solar rays on the folding blade 18 at a point different from the second focus F 'of the mirror 4. In this way, the sun's rays follow another optical path R2 ', different from the second optical path R2 inverse of the first optical path R1 of the light rays emitted by the diode 3.
  • the optical system 4,17,18 of the projector forms therefore the image of the sun outside the chip of the light-emitting diode 3, which is thus protected from destruction.
  • a dedicated optical module aligned with the light emitting modules, having the same aperture and containing a sensor in place of the diode, is alternatively a sensitive and accurate detector.
  • a sun sensor (including multispectral), sometimes present in the vehicle (for air conditioning, detection day / night, etc ). does not directly detect the risk of destruction, but allows to systematically go into refuge. sunny days (the system is deactivated while driving, the movements of the vehicle reducing the possibilities of destruction of the LEDs).
  • a camera, sensor sometimes already present in the vehicle, and more accurate than the previous one is activated when driving.
  • the protection means are triggered when the image of the sun is located in a critical area corresponding to the field covered by the projectors.
  • the location information provided by an onboard GPS device may also in certain embodiments of the invention be used to optimize the control of the protection means. Indeed, with the vehicle location information, it becomes possible by consulting an on-board cartographic database to determine specific local parameters of importance such as for example the angle of incidence of the sun according to the time. and / or the relative position of the sun with respect to the lenses of the projectors.
  • the mechanical means for protecting the diodes 3 other than the movement of the light emitting module 3,4, or the folding blade 18 caches on the front of the projectors, creating an "eyelid” style, or retractable projectors are also advantageous embodiments of the invention.
  • the position providing protection against sunlight is that where the power is cut.
  • the invention benefits from static protection means employing electrochromic materials passing from the absorbing state to the reflecting state depending on the electric field applied to them, such as those used for glazings or doors.

Description

  • La présente invention concerne plus particulièrement un projecteur de nouvelle génération où la source lumineuse est constituée par un ensemble de diodes électroluminescentes (LEDs) et la mise en oeuvre pratique de cette technologie dans un véhicule automobile.
  • Les dispositifs d'éclairage directionnels de type DBL (acronyme anglais de Dynamic Bending Light), ou de réglage automatique du niveau des faisceaux des projecteurs en fonction de l'assiette du véhicule de la catégorie LVL (acronyme anglais de Levelling of Vehicule Light), mettent en oeuvre des projecteurs capables d'engendrer un faisceau lumineux orientable.
  • On connaît des documents FR2760069 , FR2770185 , ou EP1527949 au nom de la demanderesse des projecteurs de ce type dont le réflecteur, ou, plus généralement, le module d'émission de lumière pivote sous l'effet de moyens d'actionnement dynamiques en fonction de différents paramètres.
  • Ces documents montrent des projecteurs équipés classiquement de lampes à décharge gazeuse, mais le document EP1527949 fait état d'un module d'émission de lumière comprenant au moins une diode électroluminescente.
  • En effet, grâce au développement de la technologie des diodes électroluminescentes, ou LEDs (acronyme anglais de Light Emitting Diode), hyper-lumineuses, celles-ci tendent à supplanter les autres types de sources dans les projecteurs de véhicules, compte tenu de leur rendement énergétique élevé.
  • Le document EP1598593 , par exemple, décrit un tel projecteur elliptique à LEDs pour véhicules. Selon la structure habituelle du système catadioptrique de ce type de projecteur, la source lumineuse est placée en un premier foyer du réflecteur elliptique, tandis qu'une lame réfléchissante, dite « lame plieuse », destinée à assurer une répartition de l'énergie lumineuse dans le faisceau conforme aux normes, est agencée au second foyer. Le faisceau émergent du miroir est collimaté par une lentille asphérique dont le point focal correspond à ce second foyer.
  • Un des avantages de ce projecteur par rapport à un projecteur conventionnel est sa compacité résultant de l'utilisation de LEDs.
  • Cependant, à la différence du filament de tungstène d'une lampe à incandescence, ou du gaz d'une lampe à décharge, aucune LED existante ne résiste à une haute température, par exemple de 1000°C.
  • Or, il peut arriver dans certaines situations excessivement rares, mais pas totalement improbables, résultant d'un concours de circonstances exceptionnelles, que les rayons du soleil, suivant un chemin inverse de celui du faisceau émis par une LED, soient focalisés sur la puce de la diode, ou à proximité, sur son boîtier.
  • Des situations similaires sont connues dans le cas des projecteurs conventionnels dont les parties sombres (en général les collerettes d'encastrement) sont endommagées par la focalisation de la lumière du soleil.
  • Dans ces circonstances, alors que les effets sur une ampoule de l'alignement du soleil sur l'axe optique du projecteur sont très faibles, la LED est au contraire détruite par échauffement excessif.
  • Une solution connue à ce problème consiste à défocaliser les modules d'émission de lumière, mais cela interdit d'atteindre un maximum d'efficacité lumineuse.
  • Une autre solution consiste à interposer des caches, mais dans ce cas le rendement optique des modules est dramatiquement diminué.
  • Il existe donc un besoin pour une solution au problème de la protection d'un projecteur contre la possibilité d'échauffement par la lumière solaire d'éléments du projecteur, notamment les sources lumineuse, palliant les inconvénients des dispositifs ou procédés connus. Plus particulièrement, il existe un besoin pour une solution de protection d'un projecteur à LED contre la possibilité de destruction par la lumière solaire palliant les inconvénients des dispositifs ou procédés connus.
  • La présente invention vise plus particulièrement à résoudre ce problème pour un projecteur à LED du type de ceux comprenant au moins une diode électroluminescente placée à un premier foyer d'un premier système optique destiné à former un faisceau lumineux projeté selon un premier chemin optique.
  • Plus généralement, l'objet de la présente invention est un projecteur de véhicule automobile comprenant au moins une source lumineuse comprenant des moyens de détection de la focalisation de rayons solaires au voisinage d'un point d'un élément du module optique et, associés aux dits moyens de détection, des moyens de protection contre l'échauffement dudit élément du module optique par lesdits rayons solaires.
  • Selon un mode préférentiel de réalisation, la source lumineuse est placée à un premier foyer d'un premier système optique destiné à former un faisceau lumineux projeté selon un premier chemin optique. Dans ce cas, lesdits moyens de détection sont aptes à détecter la focalisation de rayons solaires au voisinage dudit premier foyer. Lesdits moyens de protection permettent de protéger ladite source lumineuse contre l'échauffement par lesdits rayons solaires. Préférentiellement lesdits moyens de détection sont aptes à détecter la focalisation au voisinage dudit premier foyer de rayons solaires suivant, au moins partiellement, un second chemin optique inverse dudit premier chemin optique.
  • Fort avantageusement, ces moyens de détection comprennent au moins une photodiode. Ils comprennent de préférence une photodiode placée au voisinage de l'image du premier foyer dans une lame semi-transparente agencée dans le second chemin optique.
  • Alternativement, ils comprennent préférentiellement une photodiode placée au voisinage de l'image du premier foyer dans un réflecteur dichroïque agencé dans le second chemin optique.
  • Mais en général, lorsque la source lumineurse est une diode électroluminescente, on tire bénéfice du fait que les moyens de détection comprennent la diode électroluminescente elle-même.
  • Selon un autre aspect de l'invention, les moyens de détection de la focalisation des rayons solaires comprennent au moins un capteur de température.
  • De préférence, lorsque la source lumineurse est une diode électroluminescente, ce capteur de température est une thermistance fixée sur le radiateur de la diode électroluminescente.
  • Alternativement, lorsque la source lumineurse est une diode électroluminescente, le capteur de température est avantageusement constitué par la diode électroluminescente elle-même.
  • Dans ce cas, la diode électroluminescente est alimentée par un courant présentant une composante alternative de faible amplitude aux fins de mesure de sa résistance dynamique.
  • Les moyens de détection prévus comprennent aussi avantageusement un capteur agencé au voisinage du point focal d'un second système optique aligné avec le premier système optique et ayant la même ouverture.
  • Parmi les autres moyens de détection prévus, ceux comprenant un capteur de soleil, de préférence multispectral, sont également avantageux.
  • Il en est de même de ceux comprenant une caméra vidéo.
  • Le projecteur à LED de véhicule automobile selon l'invention est aussi remarquable en ce que les moyens de protection comprennent au moins un actionneur électromécanique commandé en fonction des signaux fournis par les moyens de détection.
  • De préférence, ces moyens de protection comprennent au voisinage du premier foyer un cache mobile actionné par l'actionneur électromécanique.
  • Alternativement, le premier système optique est préférentiellement un système elliptique comportant une lame plieuse déplacée par l'actionneur.
  • Alternativement encore, le premier système optique est avantageusement un module d'émission de lumière sur lequel agit l'actionneur.
  • Dans ce dernier cas, l'actionneur électromécanique est remarquablement un correcteur de portée recevant une consigne de position élaborée par un calculateur de correction de portée en fonction d'informations comprenant les signaux fournis par les moyens de détection.
  • Ces informations comprennent de préférence l'état « mis » ou « coupé » du contact du véhicule.
  • En variante, le projecteur de véhicule automobile selon l'invention comprend avantageusement un volet agencé devant la pupille d'entrée du premier système optique et actionné par l'actionneur électromécanique commandé en fonction des signaux fournis par les moyens de détection.
  • Selon une variante d'un type similaire, le projecteur est escamotable à l'intérieur du véhicule sous l'action de cet actionneur.
  • Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on tire aussi avantage, d'un projecteur de véhicule automobile remarquable en ce que les moyens de protection comprennent au moins un obturateur en matériau électrochrome agencé dans le second chemin optique et commandé en fonction des signaux fournis par les moyens de détection.
  • Il est à noter que dans chacun des modes et variantes de réalisations décrits dans cette demande, la ou les sources lumineuses peuvent être préférentiellement une diode électroluminescente.
  • Ces quelques spécifications essentielles auront rendu évidents pour l'homme de métier les avantages apportés par le projecteur à LED selon l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. Ces avantages sont d'autant plus bénéfiques dans le cas de projecteurs où les sources lumineuses employées ne résistent pas à de haute températures et peuvent être détruites par le rayonnement solaire, notamment dans le cas de projecteurs à LED.
  • Les spécifications détaillées de l'invention sont données dans la description qui suit en liaison avec les dessins ci-annexés. Il est à noter que ces dessins n'ont d'autre but que d'illustrer le texte de la description et ne constituent en aucune sorte une limitation de la portée de l'invention.
  • La Figure 1 est un schéma synoptique général d'un projecteur à LED, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, comportant un module d'émission de lumière actionné par un correcteur de portée en fonction d'informations comprenant la détection de la focalisation de rayons solaires à partir de la mesure de la résistance dynamique d'une diode électroluminescente.
  • Les Figures 2a et 2b sont des vues schématiques montrant un projecteur à LED, selon un autre mode préféré de réalisation de l'invention, comprenant une lame « plieuse » respectivement en position de fonctionnement normal, et en position de protection de la diode en cas de détection de la focalisation de rayons solaires.
  • Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention, l'architecture d'un projecteur à LED représentée schématiquement sur la Figure 1 présente un premier bloc fonctionnel 1, correspondant essentiellement à la structure d'un projecteur à LED de la catégorie LVL, et un second bloc fonctionnel 2 de détection de la focalisation des rayons solaires et de déclenchement des moyens de protection.
  • De manière connue en soi, la diode électroluminescente 3 (ou un ensemble de diodes électroluminescentes) est montée sur un support à un foyer F d'un miroir elliptique 4. Cet ensemble (ainsi que la lentille sphérique de collimation du faisceau et différents caches non représentés) constitue un module d'émission de lumière.
  • Ce module 3,4 est articulé sur le châssis du véhicule autour d'un axe horizontal, de manière à ce que son axe optique soit réglable en site sous l'action d'un actionneur électromécanique 5 commandé par un calculateur de portée 6. La consigne de position P est élaborée par le calculateur 6 en fonction des signaux A émis par les capteurs d'assiette du véhicule, et transitant par le bus embarqué.
  • La LED 3 (ou l'ensemble de LEDs) est alimentée par un bloc d'alimentation à courant continu 7.
  • Selon l'invention, une petite composante alternative dl- est injectée dans le courant d'alimentation par le bloc de détection 2, et la composante alternative dV~ de même fréquence est mesurée périodiquement dans la tension d'alimentation.
  • En utilisant une démodulation synchrone, ce procédé permet de mesurer la résistance dynamique dV/dl d'une diode 3 avec un très bon rapport signal sur bruit, même pour de très faibles niveaux.
  • La résistance dynamique dV/dl dépendant de manière connue, pour une même famille de diodes, de la température T de la puce de la diode 3, une routine de calcul 8 indépendante élabore cette température T à partir des mesures de dl~ et de dV~.
  • Un premier test de comparaison 9 de la température courante T à une valeur Tmax à ne pas dépasser est effectué périodiquement par le bloc de détection 2. Si la température courante T est inférieure à Tmax, c'est-à-dire si le premier test 9 est négatif N1, la diode ne coure aucun risque, et aucune action autre que ce même test est exécutée par le bloc de détection 2.
  • Dans le cas où la température courante T est supérieure à la température limite Tmax, c'est-à-dire si le premier test 9 est positif O1, une routine de commande 10 du bloc de détection 2 transmet une commande de mise en butée basse B au calculateur de correction de portée 6.
  • Dans l'hypothèse où l'échauffement de la diode 3 est dû à la focalisation inverse du soleil sur la puce, cette action changeant la direction de l'axe optique du module d'émission de lumière 3,4, est de nature à empêcher un maintien trop long de la diode dans un état critique.
  • Le résultat effectif de cet action est vérifié par l'exécution d'un second test de comparaison 11 de la température courante T de la diode 3 à la valeur Tmax par le bloc de détection 2 après un délai prédéterminé 12.
  • Dans le cas 02 où cette température T est encore supérieure à la température maximale Tmax admissible, cela signifie que la mise en butée basse du module d'émission de lumière 3,4 n'a pas eu le résultat escompté : les rayons du soleil ont été insuffisamment défocalisés par ce changement de direction de l'axe optique.
  • Une autre routine de commande 13 du bloc de détection 2 transmet une commande de mise en butée haute H au calculateur de correction de portée 6.
  • La mise en butée basse ou haute du correcteur de portée 5 est normalement suffisante pour sortir N2,S de la situation critique de surchauffe de la diode 3, car il suffit d'éloigner l'axe optique du module d'émission de lumière 3,4, au pire, d'un demi diamètre apparent du soleil.
  • La température courante T de la diode 3 étant redevenue inférieure à la température limite Tmax, le module de détection 2 vérifie 14 l'état du contact C du véhicule.
  • Dans le cas où le contact est « coupé » N3, la boucle de vérification 9,11 de la température courante T est reprise.
  • Dans le cas où le contact est « mis » 03, après un autre délai prédéterminé 15, le module de détection 2 transmet 16 au calculateur de correction de portée 6 une commande de reprise du fonctionnement normal R, et parallèlement la boucle de vérification 9,11 de l'état de la diode 3 est reprise V.
  • Ce premier mode de réalisation préféré de l'invention décrit ci-dessus présente donc l'avantage de mettre en oeuvre des moyens efficaces de détection de la focalisation des rayons solaires et de protection des LEDs en utilisant tous les éléments mécaniques 5, optiques 4 et électro-optiques 3 d'un projecteur à LED à correction de portée existant, et l'avantage supplémentaire d'offrir un contrôle de l'auto-échauffement de ces LEDs en régime de fonctionnement normal.
  • Mais l'invention ne concerne pas seulement les projecteurs de la catégorie LVL. Les Figures 2a et 2b montrent schématiquement un autre mode de réalisation préféré de l'invention dans lequel un projecteur comprend un miroir elliptique 4, au moins une diode électroluminescente 3 placé en un premier foyer F, une optique de collimation 17, et une lame plieuse 18 placée au second foyer F'. du miroir 4
  • La lame plieuse 18 est montée sur le noyau plongeur 19 d'un électroaimant 20. Quand l'électro-aimant 20 n'est pas excité ( Figure 2a ), la lame plieuse 18 est maintenue en contact avec une butée 21 par un ressort de rappel 22. De la sorte, quand le projecteur est allumé, un rayon lumineux émis par la diode 3 est réfléchi sur le miroir 4 et la lame plieuse 18 en suivant un premier chemin optique R1.
  • Dans certaines situations (soleil bas sur l'horizon et/ ou véhicule en côte, élément du paysage urbain réfléchissant...), alors que le projecteur est éteint, les rayons du soleil peuvent suivre un second chemin optique R2 inverse du premier chemin optique R1, du moins partiellement ( Figure 2b ).
  • Dans ces situations, si la lame plieuse 18 restait en butée, les rayons du soleil passant par le second foyer F' seraient focalisés au premier foyer F du miroir 4, c'est-à-dire sur la diode 3, et détruiraient celle-ci par échauffement excessif.
  • L'excitation de l'électro-aimant, sur commande des moyens de détection de l'échauffement de la diode, déplace le point d'incidence I des rayons solaires sur la lame plieuse 18 en un point différent du second foyer F' du miroir 4. De la sorte, les rayons du soleil suivent un autre chemin optique R2', différent du second chemin optique R2 inverse du premier chemin optique R1 des rayons lumineux émis par la diode 3. Le système optique 4,17,18 du projecteur forme donc l'image du soleil en dehors de la puce de la diode électroluminescente 3, qui est ainsi protégée de la destruction.
  • Comme il va de soi l'invention ne se limite pas aux seuls modes d'exécution préférentiels décrits ci-dessus. Elle embrasse au contraire toutes les variantes possibles de réalisation.
  • Notamment de nombreux moyens de détection des conditions de focalisation des rayons solaires, autres que la ou les diodes électroluminescentes 3 elles-mêmes, sont envisageables, ainsi que des moyens de protection différents de ceux décrits en détail ci-dessus.
  • Un module optique dédié, aligné avec les modules d'émission de lumière, ayant la même ouverture et contenant un capteur à la place de la diode, est alternativement un détecteur sensible et précis.
  • De même, un capteur de soleil (notamment multispectral), parfois présent dans le véhicule (pour la climatisation, la détection jour/nuit, etc...) ne détecte pas directement le risque de destruction, mais permet de passer en refuge systématiquement les jours ensoleillés (le système est désactivé en roulage, les mouvements du véhicule réduisant les possibilités de destruction des LEDs).
  • Alternativement encore, une caméra, capteur parfois déjà présent dans le véhicule, et plus précis que le précédent, est activée au roulage. Les moyens de protection sont déclenchés quand l'image du soleil est située dans une zone critique correspondant au champ couvert par les projecteurs. De plus, l'information de localisation fournie par un dispositif GPS embarqué peut aussi dans certaines formes de réalisation de l'invention être utilisée pour optimiser la commande des moyens de protection. En effet, avec l'information de localisation du véhicule, il devient possible en consultant une base de données cartographique embarquée de déterminer des paramètres locaux spécifiques d'importance tels que par exemple l'angle d'incidence du soleil en fonction de l'heure et/ou la position relative du soleil par rapport aux lentilles des projecteurs.
  • Parmi les moyens mécaniques de protection des diodes 3 autres que le mouvement du module d'émission de lumière 3,4, ou de la lame plieuse 18, des caches en face avant des projecteurs, créant un style « paupière », ou des projecteurs escamotables sont aussi des variantes de réalisation de l'invention avantageuses. Pour supprimer la consommation du système en veille, la position assurant une protection contre les rayons solaires est celle où l'alimentation est coupée.
  • Dans d'autres modes de réalisation, l'invention tire bénéfice de moyens de protection statiques mettant en oeuvre des matériaux électrochromes passant de l'état absorbant à l'état réfléchissant en fonction du champ électrique qui leur est appliqué, tels que ceux employés pour des vitrages ou des portes.
  • Un projecteur à LEDs comprenant tout autre moyen de détection, ou de protection, ne sortirait pas du cadre de la présente invention dans la mesure où les caractéristiques de ce projecteur résultent des revendications ci-après.

Claims (24)

  1. Projecteur de véhicule automobile comprenant au moins une source lumineuse (3) caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection (2,3) de la focalisation de rayons solaires au voisinage d'un point d'un élément du module optique et, associés auxdits moyens de détection (2,3), des moyens de protection (5,20) contre l'échauffement dudit élément du module optique par lesdits rayons solaires.
  2. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source lumineuse (3) est placée à un premier foyer (F) d'un premier système optique (4,17,18) destiné à former un faisceau lumineux projeté selon un premier chemin optique (R1), et en ce que lesdits moyens de détection (2,3) sont aptes à détecter la focalisation au voisinage dudit premier foyer (F) de rayons solaires, lesdits moyens de protection (5,20) permettant de protéger ladite source lumineuse contre l'échauffement par lesdits rayons solaires.
  3. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (2,3) sont aptes à détecter la focalisation au voisinage dudit premier foyer (F) de rayons solaires suivant, au moins partiellement, un second chemin optique (R2) inverse dudit premier chemin optique (R1),
  4. Projecteur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite source lumineuse est une diode électroluminescente (3).
  5. Projecteur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (2,3) comprennent au moins une photodiode.
  6. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 3 ou selon les revendications 3 et 4 prises en combinaison, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (2,3) comprennent une photodiode placée au voisinage de l'image dudit premier foyer (F) dans une lame semi-transparente agencée dans ledit second chemin optique (R2).
  7. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 3 ou selon les revendications 3 et 4 prises en combinaison, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (2,3) comprennent une photodiode placée au voisinage de l'image dudit premier foyer (F) dans un réflecteur dichroïque agencé dans ledit second chemin optique (R2).
  8. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (2,3) comprennent ladite diode électroluminescente (3).
  9. Projecteur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (2,3) comprennent au moins un capteur de température.
  10. Projecteur de véhicule automobile selon les revendications 4 et 9 prises en combinaison, caractérisé en ce que ledit capteur de température est une thermistance fixée sur le radiateur de ladite diode électroluminescente (3).
  11. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 4 et 9 prises en combinaison, caractérisé en ce que ledit capteur de température est constitué par ladite diode électroluminescente (3).
  12. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite diode électroluminescente (3) est alimentée (7) par un courant présentant une composante alternative (dl∼) de faible amplitude aux fins de mesure de la résistance dynamique de ladite diode électroluminescente (3).
  13. Projecteur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comprennent un capteur agencé au voisinage du point focal d'un second système optique aligné avec ledit premier système optique (4,17,18) et ayant la même ouverture.
  14. Projecteur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comprennent un capteur de soleil, de préférence multispectral
  15. Projecteur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comprennent une caméra vidéo.
  16. Projecteur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de protection (5,20) comprennent au moins un actionneur électromécanique (5,20) commandé en fonction des signaux (B,H) fournis par lesdits moyens de détection (2,3).
  17. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite source lumineuse (3) est placée à un premier foyer (F) d'un premier système optique (4,17,18) et en ce que lesdits moyens de protection comprennent au voisinage dudit premier foyer (F) un cache mobile actionné par ledit actionneur.
  18. Projecteur de véhicule automobile selon les revendications 2 et 16 prises en combinaison, caractérisé en ce que ladite source lumineuse (3) est placée à un premier foyer (F) d'un premier système optique (4,17,18) constitué par un système elliptique comportant une lame plieuse (18) actionnée par ledit actionneur (20).
  19. Projecteur de véhicule automobile selon les revendications 2 et 16 prises en combinaison, caractérisé en ce que ladite source lumineuse (3) est placée à un premier foyer (F) d'un premier système optique (4) constitué par un module d'émission de lumière actionné par ledit actionneur (5).
  20. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit actionneur (5) est un correcteur de portée recevant une consigne de position (P) élaborée par un calculateur de correction de portée (6) en fonction d'informations comprenant lesdits signaux fournis par lesdits moyens de détection (B,H).
  21. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 20, caractérisé en ce que lesdites d'informations comprennent l'état « mis » ou « coupé » du contact (C) dudit véhicule.
  22. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend un volet agencé devant la pupille d'entrée dudit premier système optique et actionné par ledit actionneur.
  23. Projecteur de véhicule automobile selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est escamotable à l'intérieur dudit véhicule sous l'action dudit actionneur.
  24. Projecteur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 3 à 15, caractérisé en ce que lesdits moyens de protection comprennent au moins un obturateur en matériau électrochrome agencé dans ledit second chemin optique (R2) et commandé en fonction des signaux fournis par lesdits moyens de détection (2,3).
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